Гидравлический расчет трубопроводов из чистого и наполненного полиэтилена. Часть 2

При проектировании систем водоснабжения и канализации из полиэтиленовых труб основные положения (назначение систем, нормы водопотребления и водоотведения, свободные напоры, уклоны и пр.) принимаются в соответствии с "Нормами и техническими условиями проектирования внутренних водопроводов жилых и общественных зданий" (СН98-60), нормами и техническими условиями по проектированию внутренней канализации (СНиП II-Г. 4-62. "Внутренняя канализация жилых и общественных зданий. Нормы проектирования"), "Техническими указаниями на производство и приемку работ по устройству наружных трубопроводов водоснабжения и канализации" (СН 161-61).

Следует отметить, что ввиду специфических свойств полиэтилена гидравлические характеристики труб из этого материала остаются практически постоянными в течение всего срока эксплуатации трубопроводов.

При расчете давления в пластмассовых трубопроводах следует учитывать гидравлический удар, который может иметь место в эксплуатационной практике.

Величина давления при гидравлическом ударе вычисляется умножением номинального давления на коэффициент удара или увеличением первого на величину дополнительного давления.

Трубы из полимерных материалов имеют небольшой модуль деформации по сравнению со стальными, поэтому в них следует ожидать небольшое повышение давления при гидравлическом ударе, но при этом следует учитывать, что прочность труб из полимерных материалов значительно ниже стальных.

Полиэтиленовые трубы при повышении давления приобретают существенные деформации. Это обстоятельство влияет на скорость движения жидкости и на возможность ее накопления в сети за счет эластичного увеличения внутреннего прохода труб. При гидравлическом ударе трубы из полимерных материалов будут деформироваться до тех пор, пока сопротивление материала стенки не уравновесит повышение давления, Ударная волна, вызванная гидравлическим ударом, в полиэтиленовых трубах гасится гораздо быстрее, чем в металлических.

Учет вязко-упругих свойств материала при гидравлическом ударе в релаксирующих трубах, к которым относятся и полиэтиленовые, является сложной задачей. Поэтому для ориентировочных расчетов гидравлического удара используют зависимости, полученные для упругой стадии деформирования материалов.

Скорость распространения ударной волны зависит в основном от упругих или вязко-упругих свойств материала труб и воды, а также от отношения внутреннего диаметра трубы к толщине ее стенок. Так например, в результате гидравлического удара повышение давления в трубах из ПНП составляет около четверти величины давления, характерной для стальных и медных труб, и почти половину - для труб из жесткого поливинилхлорида.

При наличии в полиэтиленовых трубах препятствий для радиальной деформации, которые имеют место при укладке в грунт или замоноличивании, скорость распространения ударной волны увеличивается.

В то время как учет окружающей упругой среды не оправдан для труб, обладающих большой жесткостью (стальные, чугунные и др.), он обязателен для полиэтиленовых труб, имеющих ограничения в распространении радиальной деформации.